【在线监测】浊度是如何影响总磷在线监测的？

总磷是水中各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的含量结果，以每升水样含磷毫克数计量。

总磷从哪里来？

水中的磷主要来自生活污水、工业废水、化肥农田灌溉水等。总磷包括有机磷和无机磷形态。在健康的水生态系统中，磷的含量是在合理范围内波动变化的以维持生态系统平衡，一旦水体磷含量超标，会导致水中藻类快速增殖，造成水体蓝绿藻爆发产生水华。水华中后期，耗氧微生物数量激增，大量降解蓝绿藻凋亡细胞。这一过程使水中含氧量降低，引起大量鱼类和滤食性生物死亡，造成水体异味，并破坏水生态平衡。

总磷的监测现状

为了控制自然环境中的总磷含量，我国在《水污染防治行动计划》中将总磷纳入基本总量排放控制和重点监测污染物，研究加快完善地表水监测网络和污染物排放许可证制度，建立完善的污染源监测网络。

监测仪器的准确性和可靠性关系到总磷监测数据的真实性，数据质量对监测结果至关重要。当前，总磷的国标监测方法为《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》（GB 11893-89）（此标准可在公众号后台回复“总磷”获取）。在在线监测的实际应用中，监测数据会受到水样的浊度的影响，高浊度水样会使监测结果比实际情况偏高。

污染源监测方面，造纸，印染，有色金属冶炼企业的污染物排放带有较高的浊度，常在400NTU以上，制药、养殖、食品加工等常在100-400NTU之间。

地表水监测方面，太湖流域、巢湖流域、滇池在蓝绿藻爆发期间，水体浊度可达400NTU。常规监测数据显示，全国主要河流湖泊的浊度基本在50以下，部分污染较大的水体在50-400之间波动（1）。

图1 江苏某造纸厂内生化池

浊度如何影响监测？

水中的浊度主要来自于水中悬浮的有机及无机颗粒物。总磷检测的紫外波长为700nm，这些造成浊度的悬浮颗粒物会对此波长的光强有一定程度的吸收，且吸收会随着浊度的增大而增大，进而对监测结果产生较大的影响。朗石的测试数据表明普通的在线监测设备在浊度达到100NTU后，浊度与正误差呈正相关性，也就是说，普通的在线监测设备测试的水样浊度越大误差越大，监测数据会比实际值偏大。在高浊度的情况下，在线监测设备的监测数据与手工监测数据的可比性降低。

在线监测仪器与实验室对比有差异的主要原因有三个方面：

第一，在线监测仪器对水样的缺乏有效的预处理，而实验室可以通过前处理手段一定程度上消除浊度的影响。

第二，在实验室测量中，测试者可以提前根据水样的浊度在空白对照组中加入相应的浊度作为背景值，以扣除浊度影响。

第三，在线监测仪器在测定过程中，空白参比固定，以钼酸铵显色后的吸光度与参比间的吸光度差作为测试结果。

朗石解决方案

针对目前在线监测浊度干扰的问题，朗石加大科研攻关，针对浊度对总磷监测结果的影响，开发出PhotoTek 6000 总磷水质监测仪。测量过程中，引入双光路双波长测量系统。利用独特设计定量评价浊度影响，最终在测量结果中对浊度造成的误差予以准确修正。该产品在800NTU浊度环境下，测试0.2mg/L的总磷标准溶液，误差在10%以内。

表1 不同浊度标液测试结果浓度

为了横向比较浊度对总磷在线监测数据质量的影响，今年某省环境监测中心召集了国内主要水质在线监测仪器厂商集中进行了实际水样总磷项目的比对测试。测试内容包含不同断面的实际水样对比测试，实验室对比测试，标准物质测试，漂移测试，加标回收测试等。在已完成的测试阶段，朗石的PhotoTek 6000 TP水质在线监测仪脱颖而出。整个测试阶段，PhotoTek 6000 TP水质在线监测仪的监测结果基本不受浊度影响。

图2 不同浊度实际水样测试结果

安装测试的样品为国家标准物质203950,标定TP浓度为0.283mg/L,朗石PhotoTek 6000的实际测量结果为0.281mg/L。在稍后的加标回收测试中，实际样品中基体TP浓度为0.083mg/L，加标量为0.1mg，朗石PhotoTek 6000的实际测试结果为0.182mg/L,加标回收率达99%。

表2 水源地水样加标回收（测试批次：20200413）

磷是环境水体中引起水体富营养化的主要污染物，生态环境机构仍在不断加强水中总磷的治理与监测工作。监测数据的准确性关系到人们对水质污染程度的判断，更是生态环境主管机构对总磷治理进行科学施策的重要基石。朗石将不断创新，提供更加准确的水质在线监测仪器。

数据来源：

（1）中国环境监测总站全国水质数据月报